مساعدة من عباقرة الفيزياء ثانية ثانوي
عنوان الموضوع : مساعدة من عباقرة الفيزياء ثانية ثانوي
مقدم من طرف منتديات العندليب
السلام عليكم ورحمة الله وبركتاه
ياخاوتي والله الطاقة الداخلية مافهمت فيها ولو
ممكن تعاونوني شوية وتشرحوهالي ولا تعطوني ملف فيه دروس على الطاقة الداخلية
الله يستركم وشكرا لكم
>>>>> ردود الأعضـــــــــــــــــــاء على الموضوع <<<<<
==================================
>>>> الرد الأول :
الطاقة الداخلية لجملة
ما المقصود بالطاقة الداخلية ؟
- هي طاقة الجسيمات المكونة لهذه الجملة .
لماذا سميت بالطاقة الداخلية ؟
- نظرا لعدم ظهورها في الواقع مثل الطاقة الحركية التي يمكن ان تظهر على شكل حركة
الجملة : حركة عربة
بماذا تتعلق الطاقة الداخلية ؟
- يتعلق هذا النوع من الطاقة ببنية المادة المكونة لهذه الجملة : الذرات و الجزيئات .
حيث تتحرك هذه الاخيرة من ما يجعلنا نعبر عن هذا السلوك بالطاقة الحركية و الطاقة الكاملة .
ما هي العوامل الخارجية التي تؤثر عل الجملة ؟
- يمكن حصر هذه العوامل و استنتاجها من التجارب كالتالي :
أ - تغير في درجة حرارة الجملة .
ب - تغير في شكل الجملة او حالتها الحركية .
جـ - تغير في الطبيعة الكيميائية لمادة الجسم المدروس و تدعى بالحرارة الكتلية او السعة الكتلية .
ما العلاقة التي تسمح بحساب كمية الحرارة (Q) ؟
(Q =m.C.(Tf -Ti
=========
>>>> الرد الثاني :
ادا لم تفهم أي نقطة او لديك سؤال فاسأل نحن هنل لنتعاون اوكي
=========
>>>> الرد الثالث :
شكرا على الإضافة
ممكن تعطيني شرح لهذه الرموز التي بالأحمر
m= الكتلة
والبقية ؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟
(Q = m.C.(Tf -Ti
=========
>>>> الرد الرابع :
c السعة الحرارية النوعية
=========
>>>> الرد الخامس :
السلام عليكم
c هي السعة الحرارية الكتلية
tf هي درجة الحرارة النهائية
ti هي درجة الحرارة الابتدائية
سلام
=========
السلام عليكم
c هي السعة الحرارية الكتلية
tf هي درجة الحرارة النهائية
ti هي درجة الحرارة الابتدائية
سلام
مامعنى q في درس الطاقة الداخلية و الرمز ديلتا تيتا والرمز ديلتاe من فضلكم
– أشكال طاقة جملة
Ec - الطاقة الحرآية : تتعلّق بالمتحرك وحالته الحرآية ، نرمز لها ب
Ep - الطاقة الكامنة : تتعلق بالتأثيرات المتبادلة بين الأجسام ، نرمز لها ب
- الطاقة الداخلية : هي مجموع الطاقتين الحرآية والكامنة المجهريتين ، حيث الأولى تتعلّق بحرآة الجسيمات المكوّنة للجملة ، وتتعلق
. Ei الثانية بالتأثيرات المتبادلة بين هذه الجسيمات ، نرمز لها ب
2 – أنماط تحويل الطاقة
يحدث هذا النمط من التحويل بواسطة تطبيق قوى من جسم على آخر . : Wm - تحويل ميكانيكي
مثلا : رِجل الدرّاج عندما تدير دوّاسة الدراجة .
يحدث هذا النمط عندما يمر تيار آهربائي من جسم لآخر . : We - تحويل آهربائي
مثلا : بطارية تغذي مصباحا .
يحدث هذا النمط عند سقوط أشعة ضوئية مرئية أو غير مرئية من جسم على جسم آخر . : Er - تحويل بالإشعاع
مثلا : سقوط أشعة الشمس على قطعة حديدية .
يحدث هذا النمط عند تلامس أجسام تختلف في درجة حرارتها . : Q - تحويل حراري
مثلا : المسخن الكهربائي في المنزل . (تلامس الهواء الموجود في المنزل مع المسخن )
2 - وصف ظاهرة بواسطة سلسلة وظيفية
تتكون الظاهرة أو الترآيب من أجسام تتميز بحالة معينة وتؤدّي وظيفة ما .
مثال : تغذية مصباح بواسطة بطارية .
تملك البطارية طاقة داخلية نتيجة التفاعلات الكيميائية التي تحدث داخلها ، فتتفرغ (فعل حالة)
من أجل تغذية المصباح (فعل أداء)
المستوى : السنة الثانية ثانوي
الوحدة 01 مقاربة آيفية لطاقة جملة وانحفاظها
GUEZOURI A. Lycée Maraval - Oran
الجسم 3 الجسم 2 الجسم 1
فعل حالة فعل حالة فعل حالة
فعل أداء فعل أداء
مصباح
بطارية
الدرس
2
المصباح يلمع (فعل حالة) فيضيء ويسخن (فعل أداء) الوسط الخارجي .
نعبّر عن هذا الترآيب بواسطة السلسلة الوظيفية التالية :
2 – وصف ظاهرة بواسطة سلسلة طاقوية
نكتب أسفل الجسم شكل الطاقة التي يحوّلها ، ونكتب فوق السهم الشكل الذي تتحول به هذه الطاقة إلى الجسم الآخر .
مثال : دارة مغلقة على بطارية ومصباح .
إن للبطارية طاقة داخلية بسبب التفاعلات الكيميائية الحادثة فيها ، ينتج عن ذلك تيار آهربائي يمر في المصباح (تحويل آهربائي) ،
فيشتعل المصباح مكتسبا طاقة داخلية نتيجة حرآة الإلكترونات في سلكه المتوهج ، فيسخن هذا السلك وينشر إشعاعات ضوئية وآمية من
الحرارة إلى الوسط الخارجي ، أي المحيط (تحويل حراري و تحويل بالإشعاع ) .
الطاقة الحرآية
النشاط 1 ص 16
- الحالة الحرآية للكرية قبل التصادم : ساآنة
- الحالة الحرآية للكرية بعد التصادم : تتحرك
- آانت العربة تكتسب طاقة قبل التصادم والدليل على ذلك هو حرآة الكرية ، حيث أن هذه الأخيرة اآتسبت طاقتها من العربة فتحرآت ،
وشكل طاقة العربة هي طاقة حرآية .
إآمال الفراغات :
ملاحظة
حسب ما جاء في دليل الأستاذ : نزْع النشاطات 1 و 2 و 3 الموجودة في آتاب التلميذ وتعويضها بالنشاطات الواردة في دليل الأستاذ ،
. وحسب ما ذآر أعضاء لجنة البرامج ، أنهم يعتذرون عن الخطأ الوارد في النشاط 3
فهم يقصدون بدون شك أن المسافة المقطوعة على المستوي المائل في النشاط 3 لا تتعلق بالكتلة ، لكنهم لم ينتبهوا إلى أن في النص لم
يذآروا إن آان المستوي المائل أملس ، بل ذآروا فقط أن المستوي الأفقي أملس .
وفي حالة وجود الاحتكاك فوق المستوي المائل فإن المسافة المقطوعة فوق هذا الأخير تتعلّق بالكتلة .
أما بالنسبة للنشاط 2 ، حتى وإن آان المستوي المائل أملس ، فإن المسافة المقطوعة فوقه تتعلّق بالسرعة في أسفل المستوي ، أي
بالطاقة الحرآية .
المحيط المصباح البطارية
يسخن يلمع تتفرّغ
يضيء ويسَخّن تغذّي
المحيط المصباح البطارية
Ei Ei Ei
We Q , Er
الطاقة الحرآية هي الطاقة التي تكتسبها الأجسام نتيجة حرآتها
النشاطات
3
النشاطان الواردان في دليل الأستاذ :
النشاط 2
علاقة الطاقة الحرآية بالسرعة :
ضع عربة على مستو أفقي أملس (طاولة مثلا) مربوطة لحاجز مثبّت بواسطة خيط مطاطي مسترخ . علّم الوضع الابتدائي للعربة (الحافة
. v�� غير المتصلة بالمطاط مثلا) ، ثم ادفعها بواسطة مسطرة مثلا ، بحيث تنطلق العربة بحرآة مستقيمة بسرعة معيّنة 1
1 - علّم أقصى موضع تصل له العربة لحظة انعدام سرعتها .
2 - سجّل المسافة التي قطعتها أثناء حرآتها . آيف يكون المطاط عند هذا الوضع ؟
3 - ماذا تستنتج ؟ إلى ماذا تحوّلت الطاقة الحرآية للعربة ؟
4 - ماذا يحدث للعربة بعد ذلك ؟ إلى أين تصل العربة في الاتجاه المعاآس ؟ ماذا يحدث ؟
. v 2 >v -5 أعد التجربة بدفع العربة من نفس الموضع بحيث تنطلق بسرعة 1
6 - علّم أقصى موضع تصل إليه العربة ، وسجّل المسافة التي قطعتها أثناء حرآتها .
7 - ماذا تلاحظ ؟
8 - قارن المسافة المقطوعة في الحالتين . ماذا تستنتج ؟
9 - عيّن استطالة المطاط في هذه الحالة .
10 - ماذا تستنتج بالنسبة للطاقة الحرآية التي انطلقت بها العربة في التجربتين ؟
11 - أعد التجربة بتغيير سرعة انطلاق العربة في آل مرّة واستنتج آيفيا علاقة الطاقة الحرآية بسرعة العربة .
النشاط 3
علاقة الطاقة الحرآية بالكتلة :
نريد في هذا النشاط إبراز آيفيا علاقة الطاقة الحرآية بكتلة العربة ، لذلك نستعمل عربتين متماثلتين ونضع فوق إحداهما حمولات مختلفة
في آل مرّة .
ضع العربتين فوق الطاولة آما هو موضّح في الشكل واربطهما بالحاجز بواسطة مطاطين متماثلين .
1 - لتحقيق هدف هذه الدراسة يجب أن تنطلق العربتان بنفس السرعة . لماذا ؟
2 - اقترح وسيلة عمليّة تُعطي بها للعربتين نفس السرعة الابتدائية .
3 - في رأيك لماذا نستعمل مطاطين متماثلين ؟ وآيف نتحقّق من تماثلهما عمليا ؟
اعتمادا على خطوات التجربة السابقة والشروط الابتدائية المحدّدة في السؤالين السابقين اقترح بروتوآولا تجريبيا تُبرز فيه آيفية تغيّر الطاقة
الحرآية للعربة بتغيّر آتلتها . استعمل على الأقل 3 قيم لكتلة العربة المحمّلة .
صف في فقرة خطوات التجربة والملاحظات التي تعتمد عليها للوصول إلى النتيجة .
v��
v��
M1
M2
4
أجوبة النشاط 2
2 - يكون المطاط متوتّرا ، أي مستطالا .
3 - نستنتج أن المطّاط اآتسب طاقة داخلية (مرونية) ، حيث تحوّلت الطاقة الحرآية للعربية إلى طاقة آامنة مرونية اآتسبه ا
المطّاط .
4 – تتوقف العربة ، ثم تعود راجعة بفعل الطاقة الكامنة المرونية للمطّاط التي تتحوّل الآن إلى طاقة حرآية ، وتكون هذه الطاقة
الحرآية أآبر ما يُمكن عندما يصبح طول المطّاط مساويا لطوله الطبيعي . تواصل العربة حرآتها إلى أن تصطدم بالحاجز (عدم
وجود أي ضياع في الطاقة) .
10 نستنتج أن الطاقة الحرآية تتعلق بسرعة الجسم . – 9 – 8 – 7 – 6
أجوبة النشاط 3
1 – يجب أن تكون للعربتين نفس السرعة لكي ندرس علاقة الطاقة الحرآية بالكتلة فقط .
2 – نثبّت أفقيا نابضين متماثلين في طرف الطاولة ونضغطهما بواسطة العربتين بنفس القيمة ونترآهما في نفس اللحظة ، بشرط
أن لا نعرقل حرآة المطاطين .
3 – يجب أن يكون المطاطان متماثلين حتى يتسنى لنا أن نحكم على تناسب الطاقة الحرآية للعربتين مع مقداري استطالتهما .
نتحقق من تماثلهما ، أولا بقياس طوليهما ، أي يجب أن يكون لهما نفس الطول ، وثانيا يجب أن يكون لهما نفس ثابت المرونة ،
ولكي نتحقق من ذلك نثبتهما شاقوليا ونعلق في الطرف الثاني لكل واحد منهما نفس الثقل فيستطيلان بنفس القيمة .
نلاحظ أنّه آلما آانت حمولة العربة أآبر آلما استطال المطّاط أآثر ، وبالتالي نستنتج أن الطاقة الحرآية تتعلق بكتلة الجسم .
إآمال الفراغات :
الطاقة الداخلية
النشاط 1 ص 17
- نلاحظ أن العربة تشرع في الحرآة .
طاقة بدون وجود العمود لأنه لا يوجد أي منبع يحوّل الطاقة للعربة . A - لا تكتسب العربة في الموضع
وهي تسير لأن العربة لها سرعة في هذه النقطة ، وهذه الطاقة هي طاقة حرآية ، وتتعلق بسرعة B - نعم تكتسب العربة طاقة في الموضع
العربة وآتلتها ، واآتسبتها من العمود ، حيث أن هذا الأخير قام بتغذية المحرك الذي تعتمد عليه العربة في حرآتها .
وهي طاقة داخلية . ، A - نعم للعمود طاقة في الموضع
(We) - نمط تحويل الطاقة من العمود إلى المحرك هو آهربائي
(Wm) - نمط تحويل الطاقة من المحرك إلى العربة هو ميكانيكي
- السلسلة الطاقوية :
العربة المحرك العمود
Ei Ec
We Wm
Ec
تتعلّق الطاقة الحرآية للجسم . Ec إذا تحرك جسم في مرجع معين ، فإنه يملك طاقة نسمّيها طاقة حرآية ونرمز لها بالرمز
المتحرّك بسرعته وآتلته ، فكلما ازدادت سرعته أو آتلته ازدادت طاقته الحرآية .
ملاحظة : إذا آان الجسم ساآنا ، فمهما آانت آتلته فإن طاقته الحرآية تكون معدومة ، أي أن تأثير الكتلة يظهر فقط أثناء الحرآة .
5
إآمال الفراغات :
النشاط 2 ص 18
- نعم يخزّن العمود طاقة قبل غلق القاطعة (طاقة داخلية) .
- نعلم أن مقاومة السلك المسخن تزداد بازدياد درجة حرارة السلك ، وبما أن شدّة التيار الكهربائي تتناسب عكسيا مع المقاومة ، إذن
نلاحظ أن شدة التيار تؤول إلى قيمة صغيرة آلما طال الزمن لأن حرارة السلك تزداد بمرور الوقت . (تستقر شدة التيار في النظام الدائم)
- المحرار يبيّن ارتفاع درجة حرارة الماء .
- يكتسب الماء طاقة ، وهي طاقة داخلية ، وتتعلق بالحالة المجهرية لجزيئات الماء .
- نمط تحويل الطاقة من المقاومة الكهربائية إلى الماء هو نمط حراري .
- السلسلة الطاقوية :
إآمال الفراغات
النشاط 3 ص 18
1 - المحرار هو الذي يبيّن أن الوعاء الذي آان معرّضا مباشرة للأشعة هو الذي ترتفع فيه درجة حرارة الماء بقيمة أآبر بعد مرور مدة
زمنية معيّنة .
2 - درجة حرارة الماء تتناسب مع الطاقة التي اآتسبها الماء ، وبالتالي تكون الطاقة المكتسبة في الوعاء المعرض مباشرة للأشعة أآبر من
الطاقة التي اآتسبها الماء في الوعاء المغلق .
3 - الطاقة في الوعاء تكون بمقدار آمية الإشعاعات التي تصل إلى الماء في هذا الوعاء . هذا لا يُعني أن الماء الموجود في الكأس المغلق
لا يكتسب طاقة . سقوط الأشعة الضوئية على الصفيحة المعدنية يُكسبها طاقة داخلية تتحول حراريا للهواء ثم إلى الماء .
ونستنتج من هذا أن الطاقة تكون مختلفة في الوعاءين بعد فترة زمنية معيّنة .
. نمط تحويل الطاقة في هذه الحالة : تحويل بالإشعاع في الوعاء 1 وتحويل حراري في الوعاء 2
إآمال الفراغات
الماء السلك العمود
Ei Ei
We
Ei
الوسط
Ei
Q Q
عندما ترتفع درجة حرارة الماء تزداد طاقته الداخلية . نفسّر ارتفاع الطاقة الداخلية للماء بزيادة الطاقة الحرآية
لجزيئات الماء (طاقة حرآية مجهرية ، او ميكروسكوبية) .
تتعلق بالحالة المجهرية للمادة الكيميائية ، Ei يخزّن العمود الكهربائي طاقة ندعوها الطاقة الداخلية ، ونرمز لها بالرمز
يتحقّق . We داخل العمود . تتحوّل الطاقة من العمود إلى المحرك ، ونقول أنه حدث تحويل آهربائي ، ونرمز له بالرمز
هذا التحويل عندما يعبر تيار دارة آهربائية .
اآتسب الماء في الوعاء 1 طاقة داخلية أآبر من الطاقة الداخلية التي اآتسبها الماء في الوعاء 2 نتيجة تعرّضه
للأشعة . نقول أنه حدث تحويل للطاقة بواسطة الأشعة الضوئية من المصباح (أو الشمس) إلى الماء .
. Er يُدعى هذا النمط من التحويل تحويل بالإشعاع ونرمز له بالرمز
6
الطاقة الكامنة المرونية
النشاط الوحيد ص 19
- 1
النابض لم يطرأ عليه أي تشوّه ، فهو لا يخزن أي طاقة . A - في الوضع
النابض متقلّص بمقدار معين (أي طوله أصبح اقل من طوله الطبيعي) ، في هذه الحالة يخزّن طاقة بسبب تشوّهه ، وقد B - في الوضع
اآتسب هذه الطاقة من العربة ، وهذه الطاقة هي طاقة آامنة مرونية وتتعلّق بمقدار تشوّه النابض (أي تقلّصه أو استطالته) .
(Wm) - نمط تحويل الطاقة من العربة للنابض هو تحويل ميكانيكي
- ليس هذا مكان الجواب عن هذا السؤال ، فلكي نتطرق للحصيلة الطاقوية يجب أن تعرف على آل أشكال الطاقة .
نمثّل السلسلة الطاقوية :
- 2
- التمثيل :
بما أن الطاقة الحرآية للعربة تتعلق بسرعتها ، هذا معناه أنها تكتسب طاقة حرآية أآبر مما في التجربة الأولى عند اصطدامها بالنابض
وبالتالي تكون الطاقة المحوّلة إلى النابض أآبر آذلك . ، وبهذا يتقلص النابض أآثر .
- طاقة النابض في هذه الحالة تكون أآبر منها في التجربة الأولى .
- تتناسب الطاقة الكامنة للنابض بمقدار التشوّه فيه .
إآمال الفراغات
الطاقة الكامنة الثقالية
النشاط 1 ص 19
1 - نعم ، تكتسب المزهرية طاقة لحظة ملامستها الأرض ، والدليل على ذلك هو الأثر الذي ترآته على التراب .
2 - الطاقة التي اآتسبتها المزهرية هي طاقة حرآية ، وقد اآتسبتها من جراء حرآتها .
3 - نعم آانت تكتسب الجملة (المزهرية + الأرض) طاقة عندما آانت المزهرية موضوعة على حافة الشرفة (قبل السقوط) ، لأن هذه
الطاقة هي التي بدأت تتحول إلى طاقة حرآية خلال سقوط المزهرية .
4 - هذه الطاقة هي طاقة آامنة ثقالية .
النشاط 2 ص 20
- الأثر الذي تُحدثه المزهرية في الشكل 23 يكون أعمق من الذي تُحدثه المزهرية في الشكل 22 (طبعا إذا آانت حالة الأرضية هي نفسها
تحت العمارتين)
- نستنتج أن طاقة الجملة (المزهرية + الأرض) في الشكل 23 أآبر منها في الشكل 22 عندما آانت المزهرية على حافّة الشرفة ،
وتتعلق هذه الطاقة بمقدار ارتفاع المزهرية عن سطح الأرض .
عندما يكون نابض منضغطا (أو مستطالا) فإنه يخزّن طاقة تتعلّق بمقدار انضغاطه أو استطالته ، نسميها
آلما زاد انضغاط أو استطالة النابض (في حدود مرونة . Epe الطاقة الكامنة المرونية ونرمز لها بالرمز
النابض) زادت طاقته الكامنة المرونية المخزنة .
B
A
C
النابض العربة
Ec Epe
Wm
7
النشاط 3 ص 20
- المزهرية التي لها الكتلة الأآبر هي التي تُحدث في التراب الأثر الأآثر عمقا (حدسيا ).
. - نستنتج أن طاقة الجملة (المزهرية + الأرض) في الشكل 24 أآبر منها في الشكل 23
- تتعلّق هذه الطاقة بكتلة المزهرية .
إآمال الفراغات
استطاعة التحويل
نشاط
1 – بعد القياس نلاحظ أن درجة الحرارة في الوعاء 2 أآبر .
2 – تتناسب درجة الحرارة مع آمية الحرارة في الوعاء ، وبالتالي لا تكون آمية الحرارة متساوية في الوعاءين .
. 3 – تحويل الطاقة آان أسرع في الوعاء 2
إآمال الفراغات
P = Et هي حاصل قسمة الطاقة المحولة على مدة التحويل (P) استطاعة التحويل
(s) الثانية : t ، (J) جول : E ، (W) الواط : P
مبدأ انحفاظ الطاقة
الطاقة لا تضيع ، بل تتحوّل من جملة إلى أخرى .
نقول عن جملة أنها معزولة طاقويا إذا آانت :
الحصيلة الطاقوية
نمثّل في الحصيلة الطاقوية الجسم بفقاعة وآل شكل من أشكال الطاقة بعمود يتوسطه سهم تدلّ جهته على جهة تغير الطاقة .
نمثل الطاقة الابتدائية بخط متقطع أفقي والطاقة النهائية بخط متواصل أفقي .
مثال
نقذف آرة نحو الأعلى من نقطة مرتفعة عن سطح الأرض ، ونريد تمثيل الحصيلة الطاقوية منذ قذفها إلى أن تنعدم سرعتها .
من سطح الأرض ، فإن الجملة (الجسم + الأرض) تخزّن طاقة h على ارتفاع M عندما يكون جسم ذو آتلة
. Epp نسمّيها طاقة آامنة ثقالية ، وهي تتعلّق بكتلة الجسم والارتفاع في مكان معيّن ، ونرمز لها بالرمز
ارتفعت درجة حرارة الماء في الوعاء 2 أآثر منها في الوعاء 1 خلال نفس المدة ، أي أن الماء في الوعاء 2
اآتسب طاقة أآبر من الطاقة التي اآتسبها الماء في الوعاء 1 . نقول أنه حدث تحويل طاقوي أسرع في الحالة
. 2 منه في الحالة 1
الطاقة الابتدائية للجملة + الطاقة التي تستقبلها – الطاقة التي تقدّمها = الطاقة النهائية للجملة
طاقتها النهائية تساوي طاقتها الابتدائية
8
وتوجد على ارتفاع معيّن عن سطح الأرض ، إذن تملك طاقة ، Ec الحالة الابتدائية (الحالة 1) : الكرة لها سرعة إذن لها طاقة حرآية 1
. Ep آامنة ثقالية 1
. Ec2 = الحالة النهائية (الحالة 2) : تنعدم سرعة الكرة ، ومنه انعدام طاقتها الحرآية ، أي 0
. Ep تزداد طاقتها الكامنة لأنها ابتعدت عن الأرض لتصبح 2
ملاحظة 1 : في حالة آون الجملة معزولة طاقويا نرسم السهمين بنفس الطول .
ملاحظة 2 : إذا لم تتغير طاقة جملة لا نمثل أي شيء داخل الفقاعة .
التحويل الحراري والتوازن الحراري :
النشاط الوحيد ص 23
1 - الجملة (الوعاء + الماء + الكأس + الحليب) في البداية لم تكن في توازن حراري ، أي أن ليس آل هذه الأجسام تكون لها نفس درجة
الحرارة ، لأن الحرارة يلزمها وقتا معيّنا لكي تنتقل من جسم لآخر .
2 - هذه الحالة ليست دائمة لأن الحرارة تنتقل عبر الأوساط .
3 - بعد مدة زمنية معيّنة تصبح للماء والحليب نفس درجة الحرارة .
4 - الحصيلة الطاقوية :
إآمال الفراغات
Ec1
Ec2
Ep1
Ep2
1 2
الجملة (الكرة + الأرض)
Wm
الحليب الماء
Ei1
Ei2 E’i2
E’i1
Q
داخل جملة غير متوازنة حراريا من الجسم الساخن إلى الجسم البارد . Q يحدث تحويل حراري
يتواصل هذا التحويل إلى أن تصبح الجملة متوازنة حراريا . تكون لكل جسم نفس درجة الحرارة ، ونقول عندئذ
أن للجملة نفس درجة الحرارة .
__
– أشكال طاقة جملة
Ec - الطاقة الحرآية : تتعلّق بالمتحرك وحالته الحرآية ، نرمز لها ب
Ep - الطاقة الكامنة : تتعلق بالتأثيرات المتبادلة بين الأجسام ، نرمز لها ب
- الطاقة الداخلية : هي مجموع الطاقتين الحرآية والكامنة المجهريتين ، حيث الأولى تتعلّق بحرآة الجسيمات المكوّنة للجملة ، وتتعلق
. Ei الثانية بالتأثيرات المتبادلة بين هذه الجسيمات ، نرمز لها ب
2 – أنماط تحويل الطاقة
يحدث هذا النمط من التحويل بواسطة تطبيق قوى من جسم على آخر . : Wm - تحويل ميكانيكي
مثلا : رِجل الدرّاج عندما تدير دوّاسة الدراجة .
يحدث هذا النمط عندما يمر تيار آهربائي من جسم لآخر . : We - تحويل آهربائي
مثلا : بطارية تغذي مصباحا .
يحدث هذا النمط عند سقوط أشعة ضوئية مرئية أو غير مرئية من جسم على جسم آخر . : Er - تحويل بالإشعاع
مثلا : سقوط أشعة الشمس على قطعة حديدية .
يحدث هذا النمط عند تلامس أجسام تختلف في درجة حرارتها . : Q - تحويل حراري
مثلا : المسخن الكهربائي في المنزل . (تلامس الهواء الموجود في المنزل مع المسخن )
2 - وصف ظاهرة بواسطة سلسلة وظيفية
تتكون الظاهرة أو الترآيب من أجسام تتميز بحالة معينة وتؤدّي وظيفة ما .
مثال : تغذية مصباح بواسطة بطارية .
تملك البطارية طاقة داخلية نتيجة التفاعلات الكيميائية التي تحدث داخلها ، فتتفرغ (فعل حالة)
من أجل تغذية المصباح (فعل أداء)
المستوى : السنة الثانية ثانوي
الوحدة 01 مقاربة آيفية لطاقة جملة وانحفاظها
GUEZOURI A. Lycée Maraval - Oran
الجسم 3 الجسم 2 الجسم 1
فعل حالة فعل حالة فعل حالة
فعل أداء فعل أداء
مصباح
بطارية
الدرس
2
المصباح يلمع (فعل حالة) فيضيء ويسخن (فعل أداء) الوسط الخارجي .
نعبّر عن هذا الترآيب بواسطة السلسلة الوظيفية التالية :
2 – وصف ظاهرة بواسطة سلسلة طاقوية
نكتب أسفل الجسم شكل الطاقة التي يحوّلها ، ونكتب فوق السهم الشكل الذي تتحول به هذه الطاقة إلى الجسم الآخر .
مثال : دارة مغلقة على بطارية ومصباح .
إن للبطارية طاقة داخلية بسبب التفاعلات الكيميائية الحادثة فيها ، ينتج عن ذلك تيار آهربائي يمر في المصباح (تحويل آهربائي) ،
فيشتعل المصباح مكتسبا طاقة داخلية نتيجة حرآة الإلكترونات في سلكه المتوهج ، فيسخن هذا السلك وينشر إشعاعات ضوئية وآمية من
الحرارة إلى الوسط الخارجي ، أي المحيط (تحويل حراري و تحويل بالإشعاع ) .
الطاقة الحرآية
النشاط 1 ص 16
- الحالة الحرآية للكرية قبل التصادم : ساآنة
- الحالة الحرآية للكرية بعد التصادم : تتحرك
- آانت العربة تكتسب طاقة قبل التصادم والدليل على ذلك هو حرآة الكرية ، حيث أن هذه الأخيرة اآتسبت طاقتها من العربة فتحرآت ،
وشكل طاقة العربة هي طاقة حرآية .
إآمال الفراغات :
ملاحظة
حسب ما جاء في دليل الأستاذ : نزْع النشاطات 1 و 2 و 3 الموجودة في آتاب التلميذ وتعويضها بالنشاطات الواردة في دليل الأستاذ ،
. وحسب ما ذآر أعضاء لجنة البرامج ، أنهم يعتذرون عن الخطأ الوارد في النشاط 3
فهم يقصدون بدون شك أن المسافة المقطوعة على المستوي المائل في النشاط 3 لا تتعلق بالكتلة ، لكنهم لم ينتبهوا إلى أن في النص لم
يذآروا إن آان المستوي المائل أملس ، بل ذآروا فقط أن المستوي الأفقي أملس .
وفي حالة وجود الاحتكاك فوق المستوي المائل فإن المسافة المقطوعة فوق هذا الأخير تتعلّق بالكتلة .
أما بالنسبة للنشاط 2 ، حتى وإن آان المستوي المائل أملس ، فإن المسافة المقطوعة فوقه تتعلّق بالسرعة في أسفل المستوي ، أي
بالطاقة الحرآية .
المحيط المصباح البطارية
يسخن يلمع تتفرّغ
يضيء ويسَخّن تغذّي
المحيط المصباح البطارية
Ei Ei Ei
We Q , Er
الطاقة الحرآية هي الطاقة التي تكتسبها الأجسام نتيجة حرآتها
النشاطات
3
النشاطان الواردان في دليل الأستاذ :
النشاط 2
علاقة الطاقة الحرآية بالسرعة :
ضع عربة على مستو أفقي أملس (طاولة مثلا) مربوطة لحاجز مثبّت بواسطة خيط مطاطي مسترخ . علّم الوضع الابتدائي للعربة (الحافة
. v غير المتصلة بالمطاط مثلا) ، ثم ادفعها بواسطة مسطرة مثلا ، بحيث تنطلق العربة بحرآة مستقيمة بسرعة معيّنة 1
1 - علّم أقصى موضع تصل له العربة لحظة انعدام سرعتها .
2 - سجّل المسافة التي قطعتها أثناء حرآتها . آيف يكون المطاط عند هذا الوضع ؟
3 - ماذا تستنتج ؟ إلى ماذا تحوّلت الطاقة الحرآية للعربة ؟
4 - ماذا يحدث للعربة بعد ذلك ؟ إلى أين تصل العربة في الاتجاه المعاآس ؟ ماذا يحدث ؟
. v 2 >v -5 أعد التجربة بدفع العربة من نفس الموضع بحيث تنطلق بسرعة 1
6 - علّم أقصى موضع تصل إليه العربة ، وسجّل المسافة التي قطعتها أثناء حرآتها .
7 - ماذا تلاحظ ؟
8 - قارن المسافة المقطوعة في الحالتين . ماذا تستنتج ؟
9 - عيّن استطالة المطاط في هذه الحالة .
10 - ماذا تستنتج بالنسبة للطاقة الحرآية التي انطلقت بها العربة في التجربتين ؟
11 - أعد التجربة بتغيير سرعة انطلاق العربة في آل مرّة واستنتج آيفيا علاقة الطاقة الحرآية بسرعة العربة .
النشاط 3
علاقة الطاقة الحرآية بالكتلة :
نريد في هذا النشاط إبراز آيفيا علاقة الطاقة الحرآية بكتلة العربة ، لذلك نستعمل عربتين متماثلتين ونضع فوق إحداهما حمولات مختلفة
في آل مرّة .
ضع العربتين فوق الطاولة آما هو موضّح في الشكل واربطهما بالحاجز بواسطة مطاطين متماثلين .
1 - لتحقيق هدف هذه الدراسة يجب أن تنطلق العربتان بنفس السرعة . لماذا ؟
2 - اقترح وسيلة عمليّة تُعطي بها للعربتين نفس السرعة الابتدائية .
3 - في رأيك لماذا نستعمل مطاطين متماثلين ؟ وآيف نتحقّق من تماثلهما عمليا ؟
اعتمادا على خطوات التجربة السابقة والشروط الابتدائية المحدّدة في السؤالين السابقين اقترح بروتوآولا تجريبيا تُبرز فيه آيفية تغيّر الطاقة
الحرآية للعربة بتغيّر آتلتها . استعمل على الأقل 3 قيم لكتلة العربة المحمّلة .
صف في فقرة خطوات التجربة والملاحظات التي تعتمد عليها للوصول إلى النتيجة .
v
v
M1
M2
4
أجوبة النشاط 2
2 - يكون المطاط متوتّرا ، أي مستطالا .
3 - نستنتج أن المطّاط اآتسب طاقة داخلية (مرونية) ، حيث تحوّلت الطاقة الحرآية للعربية إلى طاقة آامنة مرونية اآتسبه ا
المطّاط .
4 – تتوقف العربة ، ثم تعود راجعة بفعل الطاقة الكامنة المرونية للمطّاط التي تتحوّل الآن إلى طاقة حرآية ، وتكون هذه الطاقة
الحرآية أآبر ما يُمكن عندما يصبح طول المطّاط مساويا لطوله الطبيعي . تواصل العربة حرآتها إلى أن تصطدم بالحاجز (عدم
وجود أي ضياع في الطاقة) .
10 نستنتج أن الطاقة الحرآية تتعلق بسرعة الجسم . – 9 – 8 – 7 – 6
أجوبة النشاط 3
1 – يجب أن تكون للعربتين نفس السرعة لكي ندرس علاقة الطاقة الحرآية بالكتلة فقط .
2 – نثبّت أفقيا نابضين متماثلين في طرف الطاولة ونضغطهما بواسطة العربتين بنفس القيمة ونترآهما في نفس اللحظة ، بشرط
أن لا نعرقل حرآة المطاطين .
3 – يجب أن يكون المطاطان متماثلين حتى يتسنى لنا أن نحكم على تناسب الطاقة الحرآية للعربتين مع مقداري استطالتهما .
نتحقق من تماثلهما ، أولا بقياس طوليهما ، أي يجب أن يكون لهما نفس الطول ، وثانيا يجب أن يكون لهما نفس ثابت المرونة ،
ولكي نتحقق من ذلك نثبتهما شاقوليا ونعلق في الطرف الثاني لكل واحد منهما نفس الثقل فيستطيلان بنفس القيمة .
نلاحظ أنّه آلما آانت حمولة العربة أآبر آلما استطال المطّاط أآثر ، وبالتالي نستنتج أن الطاقة الحرآية تتعلق بكتلة الجسم .
إآمال الفراغات :
الطاقة الداخلية
النشاط 1 ص 17
- نلاحظ أن العربة تشرع في الحرآة .
طاقة بدون وجود العمود لأنه لا يوجد أي منبع يحوّل الطاقة للعربة . A - لا تكتسب العربة في الموضع
وهي تسير لأن العربة لها سرعة في هذه النقطة ، وهذه الطاقة هي طاقة حرآية ، وتتعلق بسرعة B - نعم تكتسب العربة طاقة في الموضع
العربة وآتلتها ، واآتسبتها من العمود ، حيث أن هذا الأخير قام بتغذية المحرك الذي تعتمد عليه العربة في حرآتها .
وهي طاقة داخلية . ، A - نعم للعمود طاقة في الموضع
(We) - نمط تحويل الطاقة من العمود إلى المحرك هو آهربائي
(Wm) - نمط تحويل الطاقة من المحرك إلى العربة هو ميكانيكي
- السلسلة الطاقوية :
العربة المحرك العمود
Ei Ec
We Wm
Ec
تتعلّق الطاقة الحرآية للجسم . Ec إذا تحرك جسم في مرجع معين ، فإنه يملك طاقة نسمّيها طاقة حرآية ونرمز لها بالرمز
المتحرّك بسرعته وآتلته ، فكلما ازدادت سرعته أو آتلته ازدادت طاقته الحرآية .
ملاحظة : إذا آان الجسم ساآنا ، فمهما آانت آتلته فإن طاقته الحرآية تكون معدومة ، أي أن تأثير الكتلة يظهر فقط أثناء الحرآة .
5
إآمال الفراغات :
النشاط 2 ص 18
- نعم يخزّن العمود طاقة قبل غلق القاطعة (طاقة داخلية) .
- نعلم أن مقاومة السلك المسخن تزداد بازدياد درجة حرارة السلك ، وبما أن شدّة التيار الكهربائي تتناسب عكسيا مع المقاومة ، إذن
نلاحظ أن شدة التيار تؤول إلى قيمة صغيرة آلما طال الزمن لأن حرارة السلك تزداد بمرور الوقت . (تستقر شدة التيار في النظام الدائم)
- المحرار يبيّن ارتفاع درجة حرارة الماء .
- يكتسب الماء طاقة ، وهي طاقة داخلية ، وتتعلق بالحالة المجهرية لجزيئات الماء .
- نمط تحويل الطاقة من المقاومة الكهربائية إلى الماء هو نمط حراري .
- السلسلة الطاقوية :
إآمال الفراغات
النشاط 3 ص 18
1 - المحرار هو الذي يبيّن أن الوعاء الذي آان معرّضا مباشرة للأشعة هو الذي ترتفع فيه درجة حرارة الماء بقيمة أآبر بعد مرور مدة
زمنية معيّنة .
2 - درجة حرارة الماء تتناسب مع الطاقة التي اآتسبها الماء ، وبالتالي تكون الطاقة المكتسبة في الوعاء المعرض مباشرة للأشعة أآبر من
الطاقة التي اآتسبها الماء في الوعاء المغلق .
3 - الطاقة في الوعاء تكون بمقدار آمية الإشعاعات التي تصل إلى الماء في هذا الوعاء . هذا لا يُعني أن الماء الموجود في الكأس المغلق
لا يكتسب طاقة . سقوط الأشعة الضوئية على الصفيحة المعدنية يُكسبها طاقة داخلية تتحول حراريا للهواء ثم إلى الماء .
ونستنتج من هذا أن الطاقة تكون مختلفة في الوعاءين بعد فترة زمنية معيّنة .
. نمط تحويل الطاقة في هذه الحالة : تحويل بالإشعاع في الوعاء 1 وتحويل حراري في الوعاء 2
إآمال الفراغات
الماء السلك العمود
Ei Ei
We
Ei
الوسط
Ei
Q Q
عندما ترتفع درجة حرارة الماء تزداد طاقته الداخلية . نفسّر ارتفاع الطاقة الداخلية للماء بزيادة الطاقة الحرآية
لجزيئات الماء (طاقة حرآية مجهرية ، او ميكروسكوبية) .
تتعلق بالحالة المجهرية للمادة الكيميائية ، Ei يخزّن العمود الكهربائي طاقة ندعوها الطاقة الداخلية ، ونرمز لها بالرمز
يتحقّق . We داخل العمود . تتحوّل الطاقة من العمود إلى المحرك ، ونقول أنه حدث تحويل آهربائي ، ونرمز له بالرمز
هذا التحويل عندما يعبر تيار دارة آهربائية .
اآتسب الماء في الوعاء 1 طاقة داخلية أآبر من الطاقة الداخلية التي اآتسبها الماء في الوعاء 2 نتيجة تعرّضه
للأشعة . نقول أنه حدث تحويل للطاقة بواسطة الأشعة الضوئية من المصباح (أو الشمس) إلى الماء .
. Er يُدعى هذا النمط من التحويل تحويل بالإشعاع ونرمز له بالرمز
6
الطاقة الكامنة المرونية
النشاط الوحيد ص 19
- 1
النابض لم يطرأ عليه أي تشوّه ، فهو لا يخزن أي طاقة . A - في الوضع
النابض متقلّص بمقدار معين (أي طوله أصبح اقل من طوله الطبيعي) ، في هذه الحالة يخزّن طاقة بسبب تشوّهه ، وقد B - في الوضع
اآتسب هذه الطاقة من العربة ، وهذه الطاقة هي طاقة آامنة مرونية وتتعلّق بمقدار تشوّه النابض (أي تقلّصه أو استطالته) .
(Wm) - نمط تحويل الطاقة من العربة للنابض هو تحويل ميكانيكي
- ليس هذا مكان الجواب عن هذا السؤال ، فلكي نتطرق للحصيلة الطاقوية يجب أن تعرف على آل أشكال الطاقة .
نمثّل السلسلة الطاقوية :
- 2
- التمثيل :
بما أن الطاقة الحرآية للعربة تتعلق بسرعتها ، هذا معناه أنها تكتسب طاقة حرآية أآبر مما في التجربة الأولى عند اصطدامها بالنابض
وبالتالي تكون الطاقة المحوّلة إلى النابض أآبر آذلك . ، وبهذا يتقلص النابض أآثر .
- طاقة النابض في هذه الحالة تكون أآبر منها في التجربة الأولى .
- تتناسب الطاقة الكامنة للنابض بمقدار التشوّه فيه .
إآمال الفراغات
الطاقة الكامنة الثقالية
النشاط 1 ص 19
1 - نعم ، تكتسب المزهرية طاقة لحظة ملامستها الأرض ، والدليل على ذلك هو الأثر الذي ترآته على التراب .
2 - الطاقة التي اآتسبتها المزهرية هي طاقة حرآية ، وقد اآتسبتها من جراء حرآتها .
3 - نعم آانت تكتسب الجملة (المزهرية + الأرض) طاقة عندما آانت المزهرية موضوعة على حافة الشرفة (قبل السقوط) ، لأن هذه
الطاقة هي التي بدأت تتحول إلى طاقة حرآية خلال سقوط المزهرية .
4 - هذه الطاقة هي طاقة آامنة ثقالية .
النشاط 2 ص 20
- الأثر الذي تُحدثه المزهرية في الشكل 23 يكون أعمق من الذي تُحدثه المزهرية في الشكل 22 (طبعا إذا آانت حالة الأرضية هي نفسها
تحت العمارتين)
- نستنتج أن طاقة الجملة (المزهرية + الأرض) في الشكل 23 أآبر منها في الشكل 22 عندما آانت المزهرية على حافّة الشرفة ،
وتتعلق هذه الطاقة بمقدار ارتفاع المزهرية عن سطح الأرض .
عندما يكون نابض منضغطا (أو مستطالا) فإنه يخزّن طاقة تتعلّق بمقدار انضغاطه أو استطالته ، نسميها
آلما زاد انضغاط أو استطالة النابض (في حدود مرونة . Epe الطاقة الكامنة المرونية ونرمز لها بالرمز
النابض) زادت طاقته الكامنة المرونية المخزنة .
B
A
C
النابض العربة
Ec Epe
Wm
7
النشاط 3 ص 20
- المزهرية التي لها الكتلة الأآبر هي التي تُحدث في التراب الأثر الأآثر عمقا (حدسيا ).
. - نستنتج أن طاقة الجملة (المزهرية + الأرض) في الشكل 24 أآبر منها في الشكل 23
- تتعلّق هذه الطاقة بكتلة المزهرية .
إآمال الفراغات
استطاعة التحويل
نشاط
1 – بعد القياس نلاحظ أن درجة الحرارة في الوعاء 2 أآبر .
2 – تتناسب درجة الحرارة مع آمية الحرارة في الوعاء ، وبالتالي لا تكون آمية الحرارة متساوية في الوعاءين .
. 3 – تحويل الطاقة آان أسرع في الوعاء 2
إآمال الفراغات
P = Et هي حاصل قسمة الطاقة المحولة على مدة التحويل (P) استطاعة التحويل
(s) الثانية : t ، (J) جول : E ، (W) الواط : P
مبدأ انحفاظ الطاقة
الطاقة لا تضيع ، بل تتحوّل من جملة إلى أخرى .
نقول عن جملة أنها معزولة طاقويا إذا آانت :
الحصيلة الطاقوية
نمثّل في الحصيلة الطاقوية الجسم بفقاعة وآل شكل من أشكال الطاقة بعمود يتوسطه سهم تدلّ جهته على جهة تغير الطاقة .
نمثل الطاقة الابتدائية بخط متقطع أفقي والطاقة النهائية بخط متواصل أفقي .
مثال
نقذف آرة نحو الأعلى من نقطة مرتفعة عن سطح الأرض ، ونريد تمثيل الحصيلة الطاقوية منذ قذفها إلى أن تنعدم سرعتها .
من سطح الأرض ، فإن الجملة (الجسم + الأرض) تخزّن طاقة h على ارتفاع M عندما يكون جسم ذو آتلة
. Epp نسمّيها طاقة آامنة ثقالية ، وهي تتعلّق بكتلة الجسم والارتفاع في مكان معيّن ، ونرمز لها بالرمز
ارتفعت درجة حرارة الماء في الوعاء 2 أآثر منها في الوعاء 1 خلال نفس المدة ، أي أن الماء في الوعاء 2
اآتسب طاقة أآبر من الطاقة التي اآتسبها الماء في الوعاء 1 . نقول أنه حدث تحويل طاقوي أسرع في الحالة
. 2 منه في الحالة 1
الطاقة الابتدائية للجملة + الطاقة التي تستقبلها – الطاقة التي تقدّمها = الطاقة النهائية للجملة
طاقتها النهائية تساوي طاقتها الابتدائية
8
وتوجد على ارتفاع معيّن عن سطح الأرض ، إذن تملك طاقة ، Ec الحالة الابتدائية (الحالة 1) : الكرة لها سرعة إذن لها طاقة حرآية 1
. Ep آامنة ثقالية 1
. Ec2 = الحالة النهائية (الحالة 2) : تنعدم سرعة الكرة ، ومنه انعدام طاقتها الحرآية ، أي 0
. Ep تزداد طاقتها الكامنة لأنها ابتعدت عن الأرض لتصبح 2
ملاحظة 1 : في حالة آون الجملة معزولة طاقويا نرسم السهمين بنفس الطول .
ملاحظة 2 : إذا لم تتغير طاقة جملة لا نمثل أي شيء داخل الفقاعة .
التحويل الحراري والتوازن الحراري :
النشاط الوحيد ص 23
1 - الجملة (الوعاء + الماء + الكأس + الحليب) في البداية لم تكن في توازن حراري ، أي أن ليس آل هذه الأجسام تكون لها نفس درجة
الحرارة ، لأن الحرارة يلزمها وقتا معيّنا لكي تنتقل من جسم لآخر .
2 - هذه الحالة ليست دائمة لأن الحرارة تنتقل عبر الأوساط .
3 - بعد مدة زمنية معيّنة تصبح للماء والحليب نفس درجة الحرارة .
4 - الحصيلة الطاقوية :
إآمال الفراغات
Ec1
Ec2
Ep1
Ep2
1 2
الجملة (الكرة + الأرض)
Wm
الحليب الماء
Ei1
Ei2 E’i2
E’i1
Q
داخل جملة غير متوازنة حراريا من الجسم الساخن إلى الجسم البارد . Q يحدث تحويل حراري
يتواصل هذا التحويل إلى أن تصبح الجملة متوازنة حراريا . تكون لكل جسم نفس درجة الحرارة ، ونقول عندئذ
أن للجملة نفس درجة الحرارة .
__
e الطاقة الداخلية
q الطاقة الحرارية
دلتا تيتا هي التغير في درجة الحرارة الن\هائية-درجة الحرارة النهائية
السلام عليكم ارجوكم اريد ان اعرف ماهي استطاعة التحويل الحراري
الاستطاعة هي قيمة التحويل الحراري /الزمن المستغرق
كيف نستنتج ثابن مرونة النابض في الطاقة الكامنة انطلاق من قانون الطاقة الكامنة المرونية epe تساوي 1/2 kx2
2 تعني تربيع فقط للتوضيح ارجو المساعدة فالاختبار يوم الاحد 1 ديسمبر 2013 من 8 الى ال10 ارجوكم
dsl khoya ma9rinahèèche
رد مع اقتباس
